2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第三節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解檢測(cè)試題.doc

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2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第三節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解檢測(cè)試題 題號(hào) 1 2 3 4 4－1 4－2 5 6 7 8 答案 4－2.(雙選)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6.0 mol/L，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列說法正確的是(　　) A．原混合溶液中c(K＋)為2 mol/L B．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子 C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 mol D．電解后溶液中c(H＋)為4 mol/L 5．(2011東莞聯(lián)考)關(guān)于下列裝置說法正確的是(　　) A．裝置①中，鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液 B．裝置②工作一段時(shí)間后，a極附近溶液的pH增大 C．用裝置③精煉銅時(shí)，c極為粗銅 D．裝置④中電流由Zn流向Fe，裝置中有Fe2＋生成 6．(xx茂名二模)下圖是某同學(xué)用Cu在Fe片上鍍銅的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法正確的是(　　) A．Cu2＋在A極被還原 B．溶液藍(lán)色逐漸變淺 C．銅片連接A極，鐵制品連接B極 D．A極和B極直接相連，銅片被氧化 二、雙項(xiàng)選擇題 7．下圖電解池中裝有硫酸銅溶液，選用不同材料的電極進(jìn)行電解。下列說法正確的是(　　) 序號(hào) 電極材料 通電后的變化 陰極 陽極 A 石墨 石墨 陰極質(zhì)量增加，溶液的pH減小 B 銅 銅 陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加 C 鐵 鐵 兩極的質(zhì)量不發(fā)生變化 D 鉑 鐵 陰極質(zhì)量增加，溶液的pH恒定不變 8.用電解法提取氯化銅廢液中的銅，下列說法正確的是(　　) A．用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片 B．用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片 C．用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)生的氣體 D．陰極反應(yīng)式為：Cu2＋＋2e－===Cu 三、非選擇題 9．Ⅰ.(xx山東高考)(1)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是____________。 a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng) c．溶液中Cu2＋向陽極移動(dòng) d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬 (2)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為______________________________________。 Ⅱ.(xx重慶高考)(3)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如下圖所示。 ①電源的負(fù)極為__________________(填“A”或“B”)。 ②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為________________________、________________________。 ③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將__________________；若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則除去的尿素為____________________g(忽略氣體的溶解)。 10．(2011廣州模擬)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a，X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題： (1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則： ①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為__________________，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是______________。 電解液中向X極方向移動(dòng)的離子是________。 ②Y電極上的電極反應(yīng)式為________________________，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是____________________。 (2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則： ①X電極的材料是________，電極反應(yīng)式為_________。 ②Y電極的材料是________，電極反應(yīng)式為___________。 ③溶液中的c(Cu2＋)與電解前相比________(填“變大”、“變小”或“不變”)。 (3)如利用該裝置實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，電極X上發(fā)生的反應(yīng)為________________，電解池盛放的電鍍液可以是________或________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。 11．(xx海淀二模)最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水具有工藝流程簡(jiǎn)單、電耗較低等優(yōu)點(diǎn)，其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸，總反應(yīng)為：2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH。 實(shí)驗(yàn)室中，以一定濃度的乙醛Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置示意圖如下圖所示。 (1)若以甲烷燃料電池為直流電源，則燃料電池中b極應(yīng)通入________________(填化學(xué)式)氣體。 (2)電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產(chǎn)生無色氣體。電極反應(yīng)如下： 陽極：①4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。 ②________________。 陰極：①______________。 ②CH3CHO＋2e－＋2H2O===CH3CH2OH＋2OH－。 (3)電解過程中，陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量____________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (4)電解過程中，某時(shí)刻測(cè)定了陽極區(qū)溶液中各組分的物質(zhì)的量，其中Na2SO4與CH3COOH的物質(zhì)的量相同。下列關(guān)于陽極區(qū)溶液中各微粒濃度關(guān)系的說法正確的是______(填字母序號(hào))。 a．c(Na＋)不一定是c(SO)的2倍 b．c(Na＋)＝2c(CH3COOH)＋2c(CH3COO－) c．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(CH3COO－)＋c(OH－) d．c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(OH－) (5)已知：乙醛、乙醇的沸點(diǎn)分別為20.8 ℃、78.4 ℃。從電解后陰極區(qū)的溶液中分離出乙醇粗品的方法是_______________。 (6)在實(shí)際工藝處理中，陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1 m3乙醛的含量為3 000 mg/L的廢水，可得到乙醇____________________kg(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)。 12．(2011北京高考)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示： (1)溶液A的溶質(zhì)是________。 (2)電解飽和食鹽水的離子方程式是________________。 (3)電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用：________________________。 (4)電解所用的鹽水需精制，去除有影響的Ca2＋、Mg2＋、NH、SO[c(SO)＞c(Ca2＋)]。精制流程如下(淡鹽水和溶液A來自電解池)： ①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是________。 ②過程Ⅰ中將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是____________________。 ③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。過程Ⅱ中除去的離子有______________。 ④經(jīng)過程Ⅲ處理，要求鹽水c中剩余Na2SO3的含量小于5 mg/L。若鹽水b中NaClO的含量是7.45 mg/L，則處理10 m3鹽水b，至多添加10%Na2SO3溶液________kg(溶液體積變化忽略不計(jì))。 參考答案 一、單項(xiàng)選擇題 1．解析：選項(xiàng)A，Zn為原電池負(fù)極，Cu為原電池正極，錯(cuò)誤。選項(xiàng)B，鹽橋左右兩邊的燒杯中的應(yīng)分別為ZnSO4、CuSO4溶液才能形成原電池。選項(xiàng)C，粗銅應(yīng)連接電源正極。選項(xiàng)D，電解飽和NaCl溶液，Cl－在陽極放電而產(chǎn)生Cl2，溶液中的H＋在陰極獲得電子而產(chǎn)生H2，正確。 答案：D 2．解析：NO、OH－向陽極移動(dòng)，由于放電能力OH－＞NO，陽極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，促使陽極附近水的電離平衡正移，富集下來的H＋使得陽極附近的溶液呈酸性；K＋、H＋向陰極移動(dòng)，由于放電能力H＋＞K＋，陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，促使陰極附近水的電離平衡正移，富集下來的OH－使得陰極附近的溶液呈堿性。電解硝酸鉀溶液實(shí)為電解水，由于KNO3溶液呈中性，因此溶液的pH不變。因此只有C選項(xiàng)正確。 答案：C 3．解析：A項(xiàng)油脂不是高分子化合物；B項(xiàng)MgO熔點(diǎn)太高，常用電解熔融氯化鎂冶煉鎂；H2O2中存在非極性鍵，D項(xiàng)不正確。 答案：C 4．解析：本題主要考查電解原理的基本知識(shí)，根據(jù)陰、陽兩極的電極反應(yīng)，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，且每個(gè)電極通過的電量相等有：n(O2)4＝2，所以m(Cu)＝0.010 0 mol264 gmol－1＝1.28 g。 答案：B 4題變式 4－1.解析：鐵為陽極，則Fe－2e－===Fe2＋，陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，生成的Fe2＋與溶液中的OH－反應(yīng)生成Fe(OH)2，F(xiàn)e2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，F(xiàn)e(OH)2不穩(wěn)定，被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3沉淀，即4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。所以得到2 mol Fe(OH)3沉淀時(shí)，共消耗水的物質(zhì)的量為 5 mol，即選C項(xiàng)。 答案：C 4－2.解析：根據(jù)題意：陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑；根據(jù)陰陽兩極上轉(zhuǎn)移電子相同，則2n(Cu)＋2n(H2)＝4n(O2)，則n(Cu)＝(1 mol4－1 mol2)＝1 mol，因此原溶液中c(Cu2＋)＝＝2 molL－1，根據(jù)電荷守恒得：2c(Cu2＋)＋c(K＋)＝c(NO)，則c(K＋)＝2 molL－1，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)陽極反應(yīng)，產(chǎn)生22.4 L O2，轉(zhuǎn)移4 mol電子，B項(xiàng)正確；根據(jù)電極反應(yīng)，陽極消耗4 mol OH－，陰極消耗2 mol H＋，若溶液體積不變則電解后溶液中c(H＋)＝＝4 molL－1，實(shí)際上電解后溶液體積減小，故電解后溶液中c(H＋)＞4 molL－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：AB 5．解析：①為原電池，Zn作負(fù)極，Cu作正極，溶液中的陽離子(K＋)移向正極(Cu片)；②為電解池，a極為陰極，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，破壞了水的電離，H2OH＋＋OH－，平衡正向移動(dòng)生成大量OH－，pH增大；③為精煉池，粗銅作陽極，精銅作陰極，電解質(zhì)溶液為CuSO4(aq)；④為原電池，Zn比Fe活潑，Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，發(fā)生Zn的析氫腐蝕，電流由Fe片流向Zn片。 答案：B 6．解析：Fe片上鍍銅，銅作陽極，即A電極，鐵作陰極，即B電極，C正確；Cu2＋在B極被還原，A錯(cuò)誤；電解時(shí)銅離子的濃度不變，B錯(cuò)誤；A極和B極直接相連，構(gòu)成原電池裝置，銅片作正極，銅片本身不參加反應(yīng)，D錯(cuò)誤。 答案：C 二、雙項(xiàng)選擇題 7．解析：以石墨為兩極，CuSO4→H2SO4，pH減小，A項(xiàng)正確；以銅為兩極，陽極減輕陰極增重，B項(xiàng)正確；以Fe為陽極，陽極質(zhì)量減輕，陰極質(zhì)量增加，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CuSO4→FeSO4，pH發(fā)生變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：AB 8．解析：電解法提取氯化銅廢液中的銅，銅在陰極析出，陰極反應(yīng)式為：Cu2＋＋2e－===Cu。陽極應(yīng)該用惰性電極作材料；陽極產(chǎn)生氯氣，可用氫氧化鈉溶液吸收。 答案：BD 三、非選擇題 9．解析：(1)電解時(shí)，電能除轉(zhuǎn)化為化學(xué)能外，還轉(zhuǎn)化為熱能等，a錯(cuò)誤；粗銅冶煉，粗銅作陽極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b正確；陽離子移向陰極，c錯(cuò)誤；陽極泥的成分主要為較金屬銅不活潑的金屬，如Ag、Pt、Au等金屬，d正確。 (2)正極O2得電子。 (3)①由圖象電解產(chǎn)生的產(chǎn)物知：生成氫氣的極為陰極，則B為負(fù)極。②陽極室中Cl－失電子產(chǎn)生Cl2。③陰極減少的H＋，可通過質(zhì)子交換膜補(bǔ)充，而使pH不變。氣體物質(zhì)的量為＝0.6 mol，由電子守恒及其原子個(gè)數(shù)守恒CO(NH2)2～3Cl2～N2～CO2～3H2，則CO(NH2)2的物質(zhì)的量為＝0.12 mol ，質(zhì)量為0.12 mol60 g/mol＝7.2 g。 答案：(1)bd (2)4H＋＋O2＋4e－===2H2O (3)①B?、?Cl－－2e－===Cl2↑ CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl?、鄄蛔儭?.2 10．(1)①2H＋＋2e－===H2↑　溶液由無色變紅色　Na＋、H＋ ②2Cl－－2e－===Cl2↑　將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙粘在玻璃棒的一端，靠近導(dǎo)氣管口，若試紙變成藍(lán)色說明生成了Cl2 (2)①純銅　Cu2＋＋2e－===Cu ②粗銅　Cu－2e－===Cu2＋　③變小 (3)Zn2＋＋2e－===Zn　ZnCl2　ZnSO4(答案不唯一，合理即可) 11．解析：(1)b極為電源負(fù)極，通入甲烷氣體。 (2)書寫電極反應(yīng)式時(shí)，注意結(jié)合總式：2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH，CH3CHO轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3CH2OH發(fā)生還原反應(yīng)，在陰極區(qū)反應(yīng)，CH3CHO轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3COOH發(fā)生氧化反應(yīng)，在陽極區(qū)反應(yīng)。 (3)電解時(shí)，陰極區(qū)Na2SO4沒有參與電極反應(yīng)，故物質(zhì)的量不變。 (4)電解時(shí)，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，故c(Na＋)不一定是c(SO)的2倍，a正確；b項(xiàng)考查物料守恒，Na2SO4與CH3COOH的物質(zhì)的量相同，故b正確；c選項(xiàng)考查電荷守恒，不正確，正確的關(guān)系是：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(CH3COO－)＋c(OH－)；Na2SO4與CH3COOH的物質(zhì)的量相同，c(Na＋)>c(CH3COOH)，CH3COOH電離，溶液呈酸性，故c(CH3COO－)＝c(H＋)>c(OH－)，d正確。 (5)根據(jù)組分中沸點(diǎn)相差較大，故采用蒸餾的方法來分離。 (6)3 000 mg/L＝310－3 kg/L,1 m3＝1 000 L， 根據(jù)：CH3CHO＋2e－＋2H2O===CH3CH2OH＋2OH－ 44　　　　　　　　　　　46 1 000 L310－3 kg/L60%　　1.9 kg 答案： (1)CH4 (2)CH3CHO－2e－＋H2O===CH3COOH＋2H＋ 4H＋＋4e－===2H2↑(或4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－) (3)不變 (4)abd (5)蒸餾 (6)1.9 12．解析：(1)在右側(cè)陰極的電極反應(yīng)是2H＋＋2e－===H2↑，放電的H＋來自于水的電離，水電離出的OH－聚集在陰極周圍，與經(jīng)陽離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)的Na＋形成NaOH，然后從裝置中流出。 (3)Cl2與水反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，HCl濃度增大，會(huì)促使平衡逆向移動(dòng)，可以有效地減少Cl2在水中溶解，有利于Cl2的逸出。 (4)①在堿性條件下Mg2＋會(huì)轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀。②NH轉(zhuǎn)化為N2應(yīng)該是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，并且NH被氧化，溶液中存在的氧化性物質(zhì)是淡鹽水中的Cl2，所以應(yīng)該是NH與Cl2在堿性溶液中發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物中除了N2外還應(yīng)有Cl－等物質(zhì)。③在過程Ⅱ中加入BaCO3可將溶液中的SO除去，同時(shí)生成的CO可將Ca2＋除去。④所加的Na2SO3分成兩部分，一部分用來還原NaClO，另一部分留在鹽水c中。設(shè)與NaClO反應(yīng)的Na2SO3質(zhì)量為m，則 Na2SO3＋NaClO===Na2SO4＋NaCl 126 g　　74.5 g 　m　101037.4510－3g ＝， 解得m＝126 g。 留在鹽水c中Na2SO3的最大質(zhì)量為10103510－3g＝50 g。所以，在過程Ⅲ中需添加Na2SO3的最大質(zhì)量為176 g，換算成10%的Na2SO3溶液質(zhì)量為1.76 kg。 答案：(1)NaOH (2)2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ (3)Cl2與水反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的濃度使平衡逆向移動(dòng)，減少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出 (4)①M(fèi)g(OH)2?、?NH＋3Cl2＋8OH－===N2↑＋6Cl－＋8H2O?、跾O、Ca2＋?、?.76